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LED灯具结构解析,各个部件都有哪些功能?

作者:admin 更新时间:2022-21-02 点击次数:216
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  “解剖”家用LED灯具,看各零部件都有啥功能?有句名言讲得好:光学是灯具的灵魂。那么问题来了,我们用什么来塑造 LED 灯具的灵魂呢?LED 常见的光学器件各有什么优缺点呢?

  一、LED芯片与电源驱动

  1、LED芯片

  LED灯具的光源为芯片,是一种固态的半导体器件,也称为led发光芯片,是led灯的核心组件。随着 LED 技术的快速发展以及 LED 光效的逐步提高,LED 的应用将越来越广泛。无论是面向重点照明和整体照明的高功率 LED 芯片,还是用于装饰照明和一些简单的辅助照明的低功率LED 芯片,LED 的发光效率都实现了巨大突破。

  而不同品牌的芯片,价格与质量的差异都很大。那为何灯具要选好的芯片呢?因为这决定了一盏灯能否具备高光效,高显色指数,发热量小等优势。好灯,通常贵在芯片。而劣质的芯片,必然会影响灯具寿命。如果你家新买的灯总是需要“一年一换”,那说明芯片不佳。

  2、驱动电源

  LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即220V市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

  驱动电源也是主宰灯具寿命的关键因素,很多灯具在报废以后在本身的灯体中似乎“找不到原因”,但其实问题可能出在驱动电源上。劣质的驱动电源内部的电解液会随着时间推移、受热能的影响而持续大量挥发,提前使灯具的早衰、甚至损坏。

  目前市面上主流的LED照明的驱动电源就很好地攻破了这个关卡,一律为外置电源(非内置电源),与灯体分开,耐高温,电解为105℃电解(可在105℃的温度中连续工作8000小时),寿命为普通电源的4倍。有了这么靠谱的驱动电源,还真就不用担心买的灯坏得快了。

  二、光学结构-透镜、反光杯与散热结构

  1、透镜

  LED 透镜分为一次透镜和二次透镜,我们一般所说的“透镜”默认是在说二次透镜,也就是在 LED 灯珠、COB 等光源之外,并与之紧密组合的。根据不同的要求,可以使用不同的透镜达到想要的光学效果。现在市面上 LED 透镜主要的材料为 PMMA,它的可塑性好、透光率高(高达93%),缺点是耐温比较低,只有90度左右。现市面上主力二次透镜一般都是内全反射设计(简称TIR),透镜的设计在正前方用穿透式聚光,而锥形面又可以将侧光全部收集并反射出去,而这二种光线的重叠就可得到完美的光线利用和漂亮的光斑效果。TIR 透镜的效率可达到90%以上,主要应用于小角度灯具(光束角<60°),例如射灯、天花灯。

  2、反光杯

  通常 LED 光源发光角度为120°左右,为了实现想要的光学效果,灯具有时会用反射器来控制光照距离、光照面积、光斑效果。通过电脑建模模拟反光杯光源发光角度及LED反光罩的空间结构,追踪光线的折射轨迹,调整光杯的曲率技术参数,以达到手电筒反光罩最佳的光强分布及灯杯对各种光束角的功能要求,大大提高了LED反光杯光效及减少了散光、炫光的可能。

  3、反光杯材料

  金属反光杯:需冲压、抛光工艺完成,有形变记忆,优点是成本低,耐温,常用于低档照明要求的灯具。

  塑料反光杯:一次脱模完成,光学精度高,无形变记忆,成本适中,常用于温度不大高的中高档照明要求的灯具。

  4、散热器:

  在灯具被持续开启的过程中,会产生大量的热量,若不及时排出,灯体积聚的热能,会损坏LED芯片乃至各零部件,引起光衰现象,缩短使用寿命。这就是散热器需要解决的任务——及时排热。

  目前市场上散热效果较理想的散热器,主要为“压铸”(即用模具压出来的散热器),及冷锻一体化散热器(用更高压的铝冷压而成,为目前新一代的优质散热技术)。这在散热性能上,比传统分体式散热器提升30%(铝基板和散热器之间实现无缝对接、导热性能大幅提升),能保证LED灯具的寿命更长。

  其次,在一定环境条件下,散热热阻主要取决于散热器的散热面积以及散热器表面材料的辐射系数,散热面积越大、辐射系数越高,散热热阻越小,散热效果越好。


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